活性炭表面物理化学性质对溴酸盐吸附的影响

书第42卷第8期2010年8月哈尔滨工业大学学报JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYVol.42No.8Aug．2010活性炭表面物理化学性质对溴酸盐吸附的影响刘彤冕，赵志伟，崔福义(哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨150090，hit－zzw@163．com)摘要:为了探求活性炭去除水中溴酸盐离子的吸附机理，研究活性炭表面物理化学性质对饮用水中溴酸盐去除的影响．选取唐山炭、新华炭和默克炭3种活性炭作为实验用炭，重点考察3种活性炭表面孔径大小、官能团分布的异同对溴酸盐吸附的影响，测定了3种活性炭吸附溴酸盐的吸附等温线．结果表明:含有中孔数量最多的默克炭对溴酸盐的吸附能力最强．此外，由于默克炭表面含有的内酯基官能团最多，也对溴酸盐的吸附能力起到了积极作用．默克炭的对溴酸盐的吸附能力最强，而新华炭的吸附能力最弱，唐山炭介于二者之间．关键词:活性炭;溴酸盐;表面性质;吸附中图分类号:TU111.19文献标志码:A文章编号:0367－6234(2010)08－1274－04TheeffectofthephysicalandchemicalcharacterofactivatedcarbonsurfaceonthebromateadsorptionLIUTong-mian，ZHAOZhi-wei，CUIFu-yi(StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China，hit－zzw@163．com)Abstract:Inordertoexploittheadsorptionprincipleofbromateadsorbedontotheactivatedcarbon，theeffectofphysicalandchemicalcharactersoftheactivatedcarbonsurfaceonthebromateadsorptionwasstudied．Tangshanactivatedcarbon，MerckactivatedcarbonandXinhuaactivatedcarbonwerecomparedintheexperi-ment．Effectsoftheporesizeandvolumeaswellasthefunctionalgroupdistributiononthebromateadsorptionwereresearched．TheresultsshowthatMerckactivatedcarbonwhichhasthelargestamountofmesoporeshasthebestadsorptioncapability．Moreover，thesurfaceofMerckactivatedcarbonhasthelargestamountoflac-tones，whichplaysapositiveroleinthebromateremoval．Atlast，theadsorptionisothermsofthethreeactiva-tedcarbonsweremeasured．ItisfoundthattheadsorptionofMerckactivatedcarbonisthehighest，thatofXinhuaactivatedcarbonisthelowestandthatofTangshanactivatedcarbonisinthemiddle．Keywords:activatedcarbon;bromate;surfacecharacter;adsorption收稿日期:2008－11－26．基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAJ08B09，2006BAJ08B02);哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划资助(HITQNJS．2008.044)．作者简介:刘彤冕(1973—)，女，博士研究生;崔福义(1958—)，男，教授，博士生导师．随着我国国民经济的快速发展，人们对饮用水的水质要求也越来越高，因此臭氧氧化净水技术等饮用水深度处理的应用也越来越广泛．但随着现代分析检测技术的进步和卫生毒理学研究的进展，臭氧在饮用水处理中产生的副产物的危害也逐步被认识和重视．尤其是在臭氧化技术处理含溴离子原水时，经过一系列的复杂反应，会产生溴酸盐离子［1－4］．而溴酸盐已经被证明是一种致癌物，主要会引起人体的肾脏、腹膜以及甲状腺的病变［5］．世界卫生组织估计饮用水中溴酸盐的含量为3μg/L时，人的癌症患病风险为10－5［6］．因此近年来各国学者针对饮用水中溴酸盐去除工艺和相关机理的开